L`étalement de spectre par Séquence directe

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RAPPORT DE PROJET
REDIGE PAR MM. CARLI Olivier et FESSARD Simon
Etalement de spectre
PROMOTION 2007 2008
FORMATION TRADITIONNELLE 2ème ANNEE
Département Réseaux et Télécommunications
Rapport remis au secrétariat du département Réseaux et Télécommunications le 25 Janvier 2008
TRAVAIL REALISE SOUS LA
DIRECTION DE
Mme THEYS Céline
Professeur de Télécom

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Table des matières
Table des matières ................................................................................................................................ 2
Présentation du projet........................................................................................................................... 3
Les techniques d’étalement de spectre ................................................................................................. 5
1. L’origine de l’étalement de spectre et son intérêt ............................................................... 5
2. L’étalement de spectre par Séquence directe ...................................................................... 6
3. L’étalement de spectre par saut de fréquence ..................................................................... 7
4. La génération des séquences pseudo-aléatoires .................................................................. 8
Mise en pratique ................................................................................................................................. 10
1. Initiation à Matlab ............................................................................................................. 10
2. Le travail réalisé ................................................................................................................ 13
Conclusion ......................................................................................................................................... 21
Sources ............................................................................................................................................... 22

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Présentation du projet
Enoncé du sujet
Nous avons travaillé sous la direction de Mme THEYS sur le sujet n°6 intitulé «l’étalement
de spectre ». Ce projet consistait en l’étude théorique des différentes techniques d’étalement de
spectre ainsi que des normes associées. Puis à l’aide de MATLAB, nous devions éditer une
nouvelle norme afin de réaliser un TP de 2ème année.
Intérêt du sujet
Ce sujet nous a permis de nous familiariser avec des méthodes de transmission utilisées
dans notre quotidien et d’apprendre les étapes de réalisation d’une norme IEEE. De plus, le travail
que nous avons effectué offrira aux futures deuxièmes années l’occasion de découvrir ces méthodes
de transmission.
Présentation et analyse du cahier des charges
Tout au long du projet, Mme THEYS nous a encadrés et conseillés. Nous avons organisé
notre travail en fonction des objectifs du cahier des charges que nous avons élaboré ensemble :
 Dresser une bibliographie approfondie sur le sujet
 Réaliser un document de synthèse sur les techniques d’étalement de spectre
 Initiation à MATLAB
 Réaliser la transmission de deux signaux DSSS sur le même canal sous MATLAB
 Etudier les codes d’étalement
Présentation de l’environnement de travail
Pour la réalisation du projet, nous avons principalement travaillé sur nos ordinateurs personnels et
sur les postes de la salle de TP Télécoms.
Gestion du projet
En cinq mois de travail en projet (septembre 2007 – janvier 2008), nous avons rencontré X
fois Mme THEYS :
 Le 28 septembre 2007 : Lors de la première réunion obligatoire où nous avons établi
le cahier des charges et pris connaissances de nos objectifs pour la seconde réunion.
Nous devions réaliser un document de synthèse d’environ 15 pages sur les
techniques d’étalement de spectre et les normes associées et l’accompagner d’une
bibliographie complète

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 Le 29 novembre 2007 : Mors de la deuxième réunion obligatoire, nous avons remis
notre dossier de synthèse à Mme THEYS avant de faire le point sur notre travail puis
sur le chemin qu’il nous restait à parcourir. N’ayant pas fixé et défini nos objectifs
pour réaliser la prochaine étape, Mme THEYS nous a demander de nous réunir la
semaine suivante
 Le 6 décembre 2007 : Mme THEYS nous a communiqué des documents ainsi que
des modèles de TP sur l’étalement de spectre. Nous devions alors faire un TP sur le
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) et essayer d’en comprendre la modulation
puis la démodulation pour la prochaine réunion.
 Le 13 décembre 2007 : Nous avons présenté nos résultats à Mme THEYS. Ayant
bien compris le principe de DSSS, elle nous a demandé d’approfondir notre travail
en transmettant 2 signaux sur le même canal.
 Le 10 janvier 2008 : Mme THEYS nous a demandé d’organiser nos résultats sous
forme d’un compte-rendu de TP.

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Les techniques d’étalement de spectre
Dans cette partie, nous allons vous faire une brève présentation des techniques d’étalement
de spectre DSSS et FHSS. Nous allons commencer par évoquer les raisons de leur création et leur
intérêt puis nous continuerons en expliquant leur fonctionnement. Nous finirons en exposant le
procédé de génération des codes pseudo-aléatoires utilisés lors de l’étalement. Ceci dans le but de
vous donner quelques notions afin de mieux appréhender la partie pratique de ce projet réalisée sous
Matlab.
1. L’ORIGINE DE L’ETALEMENT DE SPECTRE ET SON INTERET
Les techniques d’étalement de spectre permettent l’étalement du signal dans le domaine
temporel ou le domaine fréquentiel.
C’est une actrice, Hedy Lamarr qui est à l’origine de ces techniques. En effet, Hedy durant
son premier mariage apprit beaucoup sur les armes grâce à son mari, Fritz Mandl, un fabricant
d’arme travaillant pour Hitler. Voyant ce dernier s’impliquer de plus en plus dans les activités
Nazis, elle décide de le quitter. Cependant, elle garde à l’esprit les problèmes de brouillage du
signal de télécommande des missiles vendus par son ex-mari. Progressivement, elle réalise que si la
fréquence du signal émis et celle du récepteur “sautent” dans une fourchette assez proche, le
brouillage en sera plus difficile.
En 1940, elle construisit à l’aide de George Antheil, un compositeur américain, un dispositif
suivant le principe des cartons perforés des orgues de barbarie pour permettre la synchronisation des
côtés émetteur-récepteur. Ce n’est que plus tard, lors de l’invention du transistor, que la marine
américaine a employé l’idée dans des communications protégées. Il s’agit des débuts du CDMA
(Code Division Multiple Access).
L’étalement de spectre est, de nos jours, une technologie massivement utilisée dans les
télécommunications de nombreux domaines.
Quels sont les buts et les applications de cette technique ?
o La lutte contre les brouilleurs
o La suppression des interférences
o La protection contre les trajets multiples des ondes
o La faible probabilité d’interception
o La sécurité
o Le système CDMA (accès multiple non coordonné)
o La localisation (RADAR, GPS…)
Il existe plusieurs techniques d’étalement de spectre dont FHSS (Frenquency Hopping
Spread Spectrum) et DSSS (Direct Séquence Spread Spectrum) que nous vous présenterons par la
suite. Nous allons développer dans la deuxième partie le fonctionnement de la technique DSSS. En
effet, il s’agit de la technique que nous avons expérimentée lors de la phase pratique de ce projet.